Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc gang thép hợp kim chất lượng cao thay thế nhập ngoại để đúc các chi tiết máy phục vụ xuất khẩu

Đo, kiểm, phân tích đánh giá đ-ợc tiến hành trên các thiết bị phổ biến, có độ tin cậy cao, điều kiện đo kiểm, phân tích không phụ thuộc, một số loại tự chế tạo đạt yêu cầu. Phân tích thành phần hoá còn gặp khó khăn về độ chính xác. Xác định độ bền nhiệt đơn giản, tin cậy đ-ợc. Xác định cơ tính (độ bền chắc) không có khó khăn gì. Phân tích cấu trúc có nhiều loại trên các thiết bị ở Hà Nội đều có.

pdf92 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 21/10/2013 | Lượt xem: 3706 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc gang thép hợp kim chất lượng cao thay thế nhập ngoại để đúc các chi tiết máy phục vụ xuất khẩu, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
. 133 TN M12 68,00 4,34 1,63 0,88 0,02 3,00 0,02 0,001 . PTViệnĐC M13 68,24 4,55 2,34 0,98 0,01 1,34 0,01 0,002 . PTViệnĐC M14 67,13 12,55 1,85 3,42 0,01 3,11 0,40 0,00 . 134 TN M16 61,21 4,80 7,30 0,78 0,01 3,05 0,30 0,00 . 135 TN M18 67,80 9,72 4,17 2,04 0,01 3,89 0,40 0,00 . 136 TN Từ bảng 9 cho thấy thành phần của M1 là bột MgO sau khi nghiền tới khoảng 20 àm ch−a pha thành hỗn hợp. Từ vật liệu ban đầu là bột MgO của Trung Quốc để đầm lò tần số có thành phần hoá 97%MgO. Sau khi nghiền tuyển đã có chuyển biến còn lại chỉ 94,24%MgO, đây là hiện t−ợng đặc biệt ch−a rõ nguyên nhân. Các mẫu M2,3,4,5,6,12,13 đ−ợc phân tích tại Viện địa chất khoáng sản. Các mẫu M11, 14, 16, 18 đ−ợc tiến hành phân tích theo 39 ph−ơng pháp hoá học TCN01/PTH/94-TCN-IIHTNT/94 trên thiết bị TQ(UV1201V), TQNL-Jenway của Anh ở Trung tâm phân tích thí nghiệm địa chất. Kết quả phân tích thành phần hoá các mẫu ở Trung tâm phân tích thí nghiệm địa chất cho thấy hàm l−ợng MgO xê dịch từ 67 đến 69%. Hàm l−ợng silic xê dịch từ 4 đến 5%. Thành phần nhôm do tăng c−ờng kết dính bentônít nên có hàm l−ợng cao hơn một chút so với tiêu chuẩn dự tính. Thành phần phốt pho cũng cao hơn do phải chuyển hoá kết dính thay cho hydrôphốtphát nhôm. Nh−ng từ phân tích đối chứng ở Viện địa chất khoáng sản với số l−ợng mẫu gấp 2 lần thì kết quả phân tích phốt pho có phần nhầm lẫn tới 10 lần, vì vậy thành phần phốt pho là d−ới 0,04%P đạt tiêu chuẩn. Nh− vậy là thành phần hoá học của hỗn hợp sơn khuôn đúc đã đạt yêu cầu kỹ thuật, chỉ tiêu chất l−ợng đối với sản phẩm (xem phụ bản). Đi từ các phần 2.2., 2.4.và 2.5., thì kết quả phân tích thành phần ổn định là 67-69%MgO, 4-5%SiO2, 1,6-2,6%Al2O3, 0,7-1%Fe2O3T, 1-2%CaO, P,S<0,04%. 3.2 Độ chịu nhiệt Độ chịu nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn đ−ợc tiến hành đo nh− ở phần 2.1 hình 12 bằng cách xác định biến dạng nhiệt theo hình thái và đo độ co thắt xem hình 21 và bảng 10. Bảng 10, Xác lập độ chịu nhiệt của các hỗn hợp sơn khuôn Mẫu Môi tr−ờng Hình thái chịu nhiệt Độ co Ghi chú M lò đèn /OC/ Biến Phồng Rộp Nứt Bong Cháy /mm/ xì mềm M5 X - 1550 lớn lớn lớn - nhỏ - 3 bắt lửa M6 X - 1550 nhỏ nhỏ nhỏ - - - 2,5 không bắt lửa M8 - X 1600 - - nhỏ - nhỏ - 2 bắt lửa M10 - X 1600 - - nhỏ - - - 2 bắt lửa M11 - X 1600 - - - nhỏ - - 1,5 bắt lửa M12 X - 1600 - - - - - - 1 bắt lửa M14 X - 1550 - - - - - - - bắt lửa M16 X - 1550 - - - - - - - bắt lửa M17 - X 1600 - - - - - nhỏ 1 bắt lửa M18 - X 1600 - - - - - - - không bắt lửa 40 Hình 21, Hình thái biến dạng nhiệt ở nhiệt độ 1550O và 1600OC 3mm 2mm 1,5mm 1mm Biến mềm nhỏ M14, Đèn xì Rộp nhỏ Phồng rộp M12, Lò tần số M8, Đèn xì M6, Lò tần số M5, Lò tần số M18, Đèn xì 41 Các mẫu sơn khuôn từ hỗn hợp silicát để so sánh đ−ợc cho thấy ở hình 22. Một số giá trị đo kiểm trực tiếp độ biến dạng nhiệt của các mẫu sơn khuôn đ−ợc cho thấy trên bảng 11. Hình 22,Các mẫu khuôn cát trắng đ−ợc sơn bằng hỗn hợp silicát (bột mica cao nhôm) M02, Đèn xì M01, Đèn xì M03, Lò tần số 6,5mm 3,5mm 42 Bảng 11, Độ co thắt ở nhiệt độ 1550O và 1600OC có so sánh với hỗn hợp sơn khuôn silicát Hỗn hợp Khối l−ợng riêng Độ co /kg/dm3/ /mm/ M01 2,99 3 M02 1,97 2 M03 2,50 1,5 M5 1,99 3 M6 2,08 2 M8 2,34 1,5 M10 2,04 1 M12 2,12 0,02 M14 2,00 0,00 M16 2,09 0,01 M17 2,12 0,00 M18 2,10 0,00 Từ hình 21,22 và bảng 11 cho thấy các mẫu từ 11 trở đi đã đạt yêu cầu của các nội dung nghiên cứu về độ chịu nhiệt. Các hỗn hợp sơn khuôn của MgO với bentônít và nhựa thông (một số có thêm Al2O3) trong dung môi pha là xăng, dầu, cồn đều đạt tiêu chuẩn. Thành phần hoá học của hỗn hợp sơn khuôn đạt độ bền nhiệt ổn định là 68%MgO, 5%SiO2,1,63%%Al2O3, 0,88% Fe2O3T, 0,02%TiO2, 3%CaO, P,S<0,04%. Các mẫu so sánh sơn khuôn từ hỗn hợp silicát có độ co lớn trên 2 lần so với hỗn hợp sơn khuôn MgO, bentônít và nhựa thông của đề tài. Khối l−ợng riêng của hỗn hợp sơn khuôn xê dịch trong khoảng từ 1,9 đến 2,3 kg/dm3. Từ hình 23 cho thấy hỗn hợp sơn khuôn silicát ở nhiệt độ thấp có độ biến dạng nhiệt nh− các hỗn hợp sơn khuôn manhêzi, ở nhiệt độ cao thì độ biến dạng tăng rất nhanh, còn các hỗn hợp sơn khuôn manhêzi thì tăng chậm và sau đó gần nh− không thay đổi. 43 Hình 23, Độ biến dạng nhiệt của các mẫu hỗn hợp sơn khuôn cát Với hỗn hợp sơn khuôn manhêzi M14,18 không xuất hiện bong vẩy, không tạo gợn và hổng khí, có độ co không đáng kể và nh− vậy cho thấy độ co màng sơn phủ ít, độ bền nhiệt ổn định cao. Kết quả của đề tài có thể đ−ợc so sánh với sản phẩm sơn khuôn của FOSECO đang tồn tại ở một số nhà máy của Việt Nam. Hệ số thu hồi sản phẩm ở 2 loạt thí nghiệm (mỗi loạt 10 mẫu) đã xác lập đ−ợc trong khoảng 98% (gần nh− không có mẫu nào bị dính cát không sử dụng đ−ợc), tỷ lệ phế phẩm dự tính chỉ khoảng 1,5%. Nh− vậy là các hỗn hợp sơn khuôn manhêzi có độ bền nhiệt cao hơn hỗn hợp sơn khuôn silicát (mica) hơn 2 lần. 2,0 1,0 ∆ l/% / Hỗn hợp sơn khuôn silicát Hỗn hợp sơn khuôn manhêzi Š Š ƒƒ ƒ ƒ ƒ ƒ Š Š Š Š Š Š ƒ 500 1000 1500 OC 44 3.3. Các tính chất cơ học của hỗn hợp sơn khuôn đúc Việc xác định độ bền nén của các hỗn hợp sơn khuôn ở Trung tâm phân tích địa chất đất đá rất khắt khe. Các kết quả đo kiểm bị huỷ nhiều, một số mẫu đặc tr−ng đ−ợc cho thấy ở bảng 12. Bảng 12, Các tính cơ học của hỗn hợp sơn trên khuôn cát Hỗn hợp Khối l−ợng riêng Độ bền nén /kg/dm3/ Tải trọng phá C−ờng độ huỷ mẫu kháng nén kG /kG/cm2/ M11 2,12 129,0 22,1 M18 2,10 474,2 161,7 Bảng 12 cho thấy với các mẫu đặc tr−ng là đạt yêu cầu tiêu chuẩn c−ờng độ kháng nén của hỗn hợp sơn khuôn. Việc xác định độ bền nén của mẫu hỗn hợp là để cùng với các tính chất vật lý khác của hỗn hợp sơn khuôn đánh giá độ xít chặt và bền chắc của lớp sơn sẽ đ−ợc cho thấy ở phần sau. 3.4. Hình thái của lớp hỗn hợp sơn khuôn Các kết quả phân tích đánh giá hình thái mặt gẫy (EDS - fractograph) của các mẫu hỗn hợp sơn khuôn đặc tr−ng phủ trên bề mặt sản phẩm thép crôm và mangan cao đ−ợc cho thấy trên các hình 24 – 29. Từ các hình 24 đến 29 cho thấy các lớp phủ của hỗn hợp sơn khuôn còn l−u lại trên bề mặt sản phẩm các thép crôm, mangan cao có cấu trúc bền chắc, phủ kín, xít chặt, dễ dàng bong tróc nhanh để lại bề mặt nhẵn sau giải phóng khuôn. Đặc biệt là mẫu M14 cho thể bền chắc spinel rõ rệt. 45 Hình 24, ảnh EDS mặt gãy của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M7 Hình 25, ảnh EDS mặt gãy của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M10 46 Hình 26, ảnh EDS mặt gãy của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M12 Hình 27, ảnh EDS mặt gãy của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M13 47 Hình 28, ảnh EDS mặt gãy của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M14 Hình 29, ảnh EDS mặt gãy của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M16 Trên cơ sở phân tích lớp sơn còn l−u lại trên bề mặt sản phẩm đúc, đề tài đã tiến hành chụp cấu trúc mặt cắt ngang của vật đúc để xem xét ảnh h−ởng của lớp sơn đến cấu trúc lớp bề mặt của thép chịu mài mòn (xem các hình 32- 38). Cở sở tiến hành nghiên cứu đ−ợc cho thấy trên hình 30. 48 Hình 30, Ph−ơng pháp đo kiểm và đánh giá ảnh h−ởng của lớp hỗn hợp sơn khuôn Hình 31, ảnh cấu trúc hiển vi quang học của mẫu sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M12,Tẩm thực hệ Glyceregia, độ phóng đại 500x Hình 32a, ảnh cấu trúc hiển vi quang học của mẫu sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M14, Tẩm thực hệ Glyceregia, độ phóng đại 200x Lớp hỗn hợp sơn khuôn Nền thép 49 Hình 32b, ảnh cấu trúc hiển vi quang học của mẫu sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M14, Tẩm thực hệ Glyceregia, độ phóng đại 100x Hình 33, ảnh cấu trúc hiển vi quang họccủa mẫu sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M16, Tẩm thực hệ Glyceregia, độ phóng đại 500x Lớp hỗn hợp sơn M16 50 Hình 34, ảnh cấu trúc hiển vi quang học của mẫu sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M18, Tẩm thực hệ Glyceregia, độ phóng đại 200x Hình 35, ảnh cấu trúc hiển vi quang học của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M20, Tẩm thực hệ Glyceregia, độ phóng đại 500x Từ các hình 31 đến 35 cho thấy các lớp hỗn hợp sơn khuôn đã thể hiện rõ vai trò chịu nhiệt, che chắn bề mặt để không gây phản ứng cháy cát dẫn đến dính bám vào sản phẩm thép đúc. Lớp hỗn hợp sơn khuôn đã làm cho cấu trúc bề mặt của sản phẩm thép mịn hơn (xem các hình 32,34). Các lớp hỗn hợp sơn khuôn hầu nh− không còn dính lại trên bề mặt thép, chứng tỏ độ sạch bề mặt 51 cao. Lớp hỗn hợp sơn trên bề mặt sản phẩm đúc chỉ quan sát thấy ở mẫu M16, nó thể hiện rất rõ là có độ xít chặt, bền chắc không tốt, trong nó còn nhiều lỗ khí, xốp. Cấu trúc gần bề mặt sản phẩm có cỡ hạt thô. Đây là hiện t−ợng đặc biệt duy nhất thấy đ−ợc ở mẫu này, hiện tại vẫn ch−a lý giải đ−ợc. Hiện t−ợng cấu trúc thô ở lớp gần bề mặt thép còn quan sát thấy ở mẫu M20. 3.5. Phân tích, đánh giá hiệu quả kinh tế, khả năng áp dụng vào thực tế sản xuất 3.5.1. Nguyên vật liệu Các sạn manhêzi sau khi sử dụng hết tuổi thọ lò đều phải dỡ bỏ. Các gạch lò hồ quang từ manhêzi đã đ−ợc nghiền tạo sạn tái sử dụng cho đầm lò tần số. Tất cả các loại vật liệu này ở trong n−ớc đều có và giá thành không quá 4000đ/kg. Sử dụng các sạn manhêzi sau lò là bảo đảm sạch môi tr−ờng và có hiệu quả về độ bền nhiệt, vì những chất kém bền nhiệt đã bị phân huỷ. Qua nghiên cứu pha chế, thử nghiệm các hỗn hợp sơn khuôn trong các dung môi đã cho thấy không bị hạn chế về chủng loại dung môi pha. Xăng, dầu, cồn đều sử dụng đ−ợc nên sẽ giảm giá thành dung môi và mùi khó chịu của xylen và tôluen. 3.5.2. Công nghệ chế tạo Thành phần hỗn hợp sơn khuôn tối −u là 200g MgO, 10g bentônít + 5g Al2O3(Sơn nhũ), 15g nhựa thông hoà trong dung môi 200g cồn, xăng hoặc dầu. Thành phần hoá học là 67-69%MgO, 4-5%SiO2,1-2%Al2O3, 0,7- 1%Fe2O3T, 1-2%CaO, P<0,04, S< 0,001. Công nghệ chế tạo bột MgO đã hoàn chỉnh; nghiền tuyển cả trong n−ớc lẫn nghiền khô tạo ra bột có độ mịn tới 15 àm. Bột MgO sau nghiền mịn đã dễ dàng tạo huyền phù và dung dịch thể vẩn trong dung môi pha, tránh sa lắng theo trọng lực. Công nghệ pha chế hỗn hợp sơn khuôn tối −u là bảo đảm độ đồng nhất, khối l−ợng riêng từ 1,9 đến 2,3 kg/dm3, độ nhớt từ 9 đến 10S, độ sa lắng sau 1 giờ từ 4 đến 8, thể vẫn từ 92 đến 96% đạt yêu cầu đề ra. 3.5.3. Phân tích, đo kiểm đánh giá Đo, kiểm, phân tích đánh giá đ−ợc tiến hành trên các thiết bị phổ biến, có độ tin cậy cao, điều kiện đo kiểm, phân tích không phụ thuộc, một số loại tự chế tạo đạt yêu cầu. Phân tích thành phần hoá còn gặp khó khăn về độ chính xác. Xác định độ bền nhiệt đơn giản, tin cậy đ−ợc. Xác định cơ tính (độ bền chắc) không có khó khăn gì. Phân tích cấu trúc có nhiều loại trên các thiết bị ở Hà Nội đều có. 52 3.5.4. Xác lập hệ số thu hồi - tỷ lệ phế phẩm Việc xác lập hệ số thu hồi đ−ợc tiến hành trên các mẫu thực nghiệm, có xem xét đến các thử nghiệm ở 5 cơ sở sản xuất và Viện nghiên cứu cho thấy hầu nh− phế phẩm là không đáng kể, không xác lập đ−ợc cụ thể. Việc tính toán hệ số thu hồi – tỷ lệ phế phẩm ở đây là xem xét có dính bám cát vào sản phẩm hay không (vì các sản phẩm dính bám cát vẫn sử dụng đ−ợc sau khi mài, tẩy hết cát). Hệ số thu hồi sản phẩm từ thực nghiệm mẫu là khoảng 98%, tỷ lệ phế phẩm không xác định đ−ợc nh−ng dự tính khoảng 1,5%. 3.5.5. Khả năng áp dụng vào thực tế sản xuất Hiện tại đề tài đã chế đ−ợc khoảng 800kg hỗn hợp sơn khuôn và đã áp dụng khoảng 400kg để sơn khuôn cát trắng, n−ớc thuỷ tinh, CO2 ở x−ởng Viện Khoa học Vật liệu, Viện Công nghệ, Công ty Cổ phần Cơ khí Mê Linh, Công ty Cơ khí Xây dựng Phúc Sơn .v.v. ở x−ởng Viện Khoa học Vật liệu đã sử dụng để sơn khuôn cát đúc các bơm cát, van dẫn, xyclôn (gang hợp kim crôm) cho các Công ty khai thác khoáng sản, chế tác than, lò đốt...Đây là những sản phẩm x−a nay vẫn phải nhập ngoại có loại tới 4000USD. Viện Công nghệ đã đ−ợc sử dụng hỗn hợp sơn khuôn để sơn khuôn cát đúc răng gầu xúc loại lớn (thay thế hàng nhập ngoại) đạt kết quả chất l−ợng bề mặt tốt. Công ty Cổ phần Cơ khí Mê Linh đã sử dụng hỗn hợp sơn khuôn để sơn khuôn cát đúc thép X22H18C2 (thay thế hàng nhập ngoại), thép 45 khối l−ợng lớn đạt kết quả. Công ty Cơ khí Xây dựng Phúc Sơn đã sử dụng hỗn hợp sơn khuôn để sơn khuôn cát đúc các chi tiết lớn từ thép mangan, crômniken chịu mài mòn và bền nhiệt đạt kết quả tốt Trong thời gian tới hỗn hợp sơn khuôn của đề tài không chỉ bó hẹp ở nghiên cứu mà đã hình thành cả dây truyền sản xuất có sự kết hợp hỗ trợ của phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia thuộc Viện Khoa học Vật liệu. Sản phẩm hỗn hỗn hợp sơn khuôn sẽ đ−ợc sử dụng ở các công ty cơ khí Đông Anh, bơm Hải D−ơng, công ty cơ khí Hà Nội là những nơi có sản xuất lớn, nhiều chủng loại thép, gang phải nhập các chất sơn khuôn đúc của FOSECO để chế tạo các sản phẩm cơ khí xuất khẩu. 53 Phần iV, Kết luận 1.Nghiên cứu cơ sở chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc đã thu đ−ợc kết quả về độ đồng nhất, huyền phù, độ nhớt, độ sa lắng, thể vẩn, độ xít chặt, độ chịu nhiệt thoát khí, che chắn bề mặt khuôn bền chắc, không gây phản ứng. 2.Việc tiến hành thí nghiệm là trên cơ sở patent của Cộng Hoà Sec, tài liệu của FOSECO và Trung Quốc, đã chọn đ−ợc thành phần hỗn hợp sơn khuôn tối −u là 200g MgO, 10g bentônít + 5g Al2O3(Sơn nhũ), 15g nhựa thông hoà trong dung môi 200g cồn, xăng hoặc dầu hoả. 3.Qui trình công nghệ chế tạo theo các b−ớc nghiền, tuyển bột MgO khô, −ớt, trộn, pha chế hỗn hợp với chất kết dính và dung môi đã đ−ợc hoàn chỉnh. 4.Hỗn hợp sơn khuôn đã đạt đ−ợc đồng nhất với độ mịn bột khoảng 20 đến 30àm, khối l−ợng riêng từ 1,9 đến 2,3kg/dm3, độ nhớt từ 9 đến 10S, độ sa lắng sau 1 giờ từ 4 đến 8, thể vẩn từ 92 đến 96%, đạt các chỉ tiêu đề ra. 5.Hỗn hợp sơn khuôn MgO + Bentônít (+5% Al2O3) + nhựa thông đã đ−ợc sử dụng thử nghiệm ở một số cơ sở sản xuất; X−ởng đúc Viện Khoa học Vật liệu cho đúc gang hợp kim crôm, Viện Công nghệ, Công ty Cổ phần Cơ khí Mê Linh, Công ty Cơ khí Xây dựng Phúc Sơn cho đúc thép mangan và crôm, 6.Hỗn hợp sơn khuôn đã đạt độ chịu nhiệt cao; không biến mềm, phồng rộp, chứa khí, co thắt, che chắn bề mặt bền chắc, không gây phản ứng dính bám cát vào sản phẩm. 7.Thành phần hoá của hỗn hợp sơn khuôn manhêzi tối −u là 67-69%MgO, 4- 5%SiO2, 1-2%Al2O3, 0,7-1%Fe2O3T, 1-2%CaO, P<0,04, S< 0,001, 8.Độ bền nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn manhêzi cao, độ biến dạng nhiệt so với hỗn hợp sơn khuôn silicát nhỏ hơn 2 lần (về độ co thắt). 9.Hỗn hợp sơn khuôn trên bề mặt sản phẩm các gang crôm, thép mangan cao có cấu trúc spinel bền chắc, phủ kín, xít chặt. Hỗn hợp sơn khuôn manhêzi đã làm cho cấu trúc bề mặt của sản phẩm gang, thép hợp kim mịn hơn, bề mặt sản phẩm nhẵn bảo đảm yêu cầu chính xác về cỡ kích hình học. 54 Tài liệu tham khảo 1. Staron J., O nekterych termomechnickych vlastnosti….chromove rudyV,II. Koference Magnezitu a Oceli, Kosice 10-1971, II/1-12 2. Pries J., Porovnani trvanlivosti chemicke vlastnosti…chromove rudy…VII. Koference Magnezitu a Oceli, Kosice 10-1971, V/1-13 3. Ulrich J., Vysokoteplotni vlastnosti naterovych hmot pro liti ocelovychs odlitku, Slevarenstvi XXXV, 10, 1987, 422-424 4. Hruby K., Zdokonaleni natery na formy….litiny, SVUM Brno, 1, 1986, 5. Hruby K., natery na formy….tezke odlitky, SVUM Brno, 1985 5. Ulrich J., Ochranny ucinek naterovych hmot forem a jader ……litiny, Slevarenstvi XXXV, 10, 1987, 235-240 6. Matyjaszcyk M., Termochimica Acta, 96, 1985, 169-187, 8. Vasin J., Litejnoje Proizvodstvo, 4, 1974, 27-28 7. Abasev V. K., Reakce plynu s povrchem… smesi, Slevarenstvi XXVII, 11, 1979, 480-481 8. Sổ tay Vật liệu làm khuôn đúc - NXB Công nghiệp Cơ khí Trung Quốc - Bắc Kinh - 1992 (Tiếng Trung). 9. Giáo trình hóa Keo - Tác giả: Nguyễn Sinh Hoa - NXB Xây dựng Hà Nội 1998 10. Sổ tay hóa học - Viện sĩ A.T. Pilipenkô chủ biên NXB “Mir” Maxcơva 1984 (Dịch ra tiếng Việt). 11. Sách tra cứu kĩ thuật đúc thép: Phan Tử Phùng - NXB Khoa học và Kĩ thuật 1991. 12. Vật liệu làm khuôn đúc. IU. AX Têpanov và X.I Xêmênov (Bản dịch Tiếng Việt). 55 Phụ bản Tổng công ty thép Việt nam cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Viện luyện kim đen Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Hà Tây, ngày 25 tháng 9 năm 2007 Kính gửi : Vụ khoa học công nghệ, bộ công nghiệp Đề tài ” Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc gang, thép hợp kim chất l−ợng cao thay thế nhập ngoại để đúc các chi tiết máy phục vụ xuất khẩu” của Viện đã triển khai thực hiện các nội dung 3 và 4 đúng tiến độ theo phụ lục 1 của Hợp đồng số 261.07 RD/HĐ-KHCN ký ngày 10 tháng 4 năm 2007 giữa Bộ Công nghiệp và Viện Luyện kim đen. Tên đề tài là chế tạo hỗn hợp sơn khuôn. Đề tài đã tiến hành nghiên cứu theo patent của Cộng Hoà SEC gồm 200g bột mịn manhêzi, 6g hydrophốtphát nhôm, 10g nhựa thông, 200g xylen (toluen hay dầu hoả hoặc xăng). Phân tích các mẫu hỗn hợp sử dụng đạt kết quả đã cho thấy sự nhầm lẫn về thành phần MgO và SiO2 khi đăng ký đề tài. Chính vì thế thành phần hỗn hợp sơn khuôn ở mục 18 xin đ−ợc phép sửa lại đăng ký là ~ 66%MgO, 4%SiO2. Xin trân trọng cảm ơn, Viện tr−ởng Chủ nhiệm đề tài KS. Nguyễn Thị Hằng TS. Nguyễn Vă n S−a 56 Qui trình công nghệ gia công nghiền chế bột manhêzi 1. Phần kiểm tra thiết bị, dụng cụ, vật liệu 1. Kiểm tra cẩn thận về điện, n−ớc (kể cả thoát n−ớc thải), môtơ, bi trục, các dây côroa (đủ độ khít, không sây s−ớc), bảo đảm máy nghiền ở vị trí cân bằng, bôi mỡ con lăn .v.v. tr−ớc khi vận hành máy. 2. Kiểm tra, xem xét cẩn thận về độ sạch của bi đạn, tang quay sau mỗi chu kỳ vận hành. 3. Kiểm tra, xem xét cẩn thận về độ sạch của vật liệu–bột nghiền, nếu không đúng chủng loại, độ sạch về màu, tạp chất, chất bẩn nhìn thấy bằng mắt th−ờng, phải thay đúng yêu cầu hoặc xử lý đạt yêu cầu tr−ớc khi đổ vật liệu vào máy nghiền. 2. Phần thao tác, vận hành 1. Xả n−ớc vào khoảng 1/3 tang (ngập hết bi đạn trong tang), đóng điện cho nghiền không bột khoảng 15 đến 20 phút sau đó xả hết n−ớc và tiếp tục cho vào 1 l−ợng n−ớc nữa để rửa khi nào thấy n−ớc thải không còn mầu mới thôi. 2. Đổ bột từ bao tải vào tang quay theo yêu cầu về l−ợng cho 1 mẻ ( 100, 200, 300kg). 3. Xả n−ớc vào cho tới khi đầy 1/2 tang (ngập trên bột tối thiểu 20cm). 4. Đóng khít các cửa tang quay để không còn dò dỉ. 5. Đóng điện, vận hành máy nghiền. 6. Cứ sau 15 phút nghiền phải kiểm tra, theo dõi, quan sát 1 lần các biểu hiện về điện, n−ớc, bột và chuyển động của tang quay. 7. Sau khoảng 2 giờ (với 100kg bột/mẻ) và 3,5 giờ (với 200kg bột/mẻ) thì kiểm tra độ huyền phù (có nghĩa là độ nhuyễn-mịn bột). Khi thấy n−ớc bột chỉ có một màu nh− n−ớc sơn, không còn sa lắng là đạt. 8. Xả n−ớc vào tang quay để tháo bột ra thùng đựng. 9. Ngắt điện máy, tiến hành hoà tách, chắt n−ớc riêng, bột riêng (kể cả bẩn chất nếu có) ở trong thùng đựng với thời gian khoảng 1/2 ngày (tới ngày hôm sau), có che chắn chống bẩn bột. 10. Xúc đổ bột vào túi vải lọc để tách n−ớc cho đến khi tách đ−ợc 1 l−ợng tối đa, bột còn lại ở dạng sệt, phải có che chắn chống bẩn bột. 3. Phần xử lý kỹ thuật 1. Nếu có dò, dỉ chảy n−ớc qua các khe cửa, tang phải xử lý tr−ớc khi đóng điện vào máy. 3. Lắng nghe tiếng của của môtơ và tang quay, nếu thấy âm lạ phải xem xét xử lý. 4. Nếu dò bột qua cửa cho bi đạn vào và cửa tháo bột ra hoặc có tr−ờng hợp sủi bọt tự trào bột ra ngoài phải xem xét, xử lý bịt kín lại bằng các vật liệu có thể ( miếng cao su, mút hoặc keo dính). 5. Nếu bột bị sa lắng (còn thô) phải đổ bột vào tang quay nghiền lại. 4. Kết thúc 1. Đổ bột đã qua túi lọc vào bao, đóng kín, chuyển sang máy vắt khô. 2. Hoàn thành công nghệ nghiền chế bột. 57 Sơ đồ công nghệ chế tạo bột manhêzi theo ph−ơng pháp nghiền n−ớc. Sạn manhêzi N−ớc Sàng lọc Tuyển, rửa Nghiền −ớt = đạn Khuấy Cấp liệu Tháo vào bể lắng Chắt bột Lọc bột Phơi, sấy bột Bao gói sản phẩm Nghiền trộn Tách –lọc mịn 58 Sơ đồ công nghệ chế tạo bột manhêzi theo ph−ơng pháp nghiền khô. Sạn manhêzi Sàng lọc Tuyển từ Nghiền đạn các cỡ Cấp liệu Tách bột Thu bột mịn Bao gói sản phẩm Nghiền trộn hỗn hợp sơn Tách –lọc mn Cấp chất kết dính 59 Qui trình pha chế chất sơn khuôn 1. Cân đủ thành phần hỗn hợp chất chịu lửa MgO; vật liệu chính của hỗn hợp sơn khuôn và chất phụ gia cho vào thùng trộn. 2. Cân đủ l−ợng chất kết dính cho mẻ trộn, hoà tan chất dính vào trong dung môi tan (cồn công nghiệp 96o, xăng…). Chất kết dính dạng khô độ hạt < 1- 3 mm cho vào thùng trộn để hoà tan trong khoảng 10- 30 phút. 3. Cho dung dịch đã hoà tan chất kết dính vào thùng chứa MgO, trộn đều và nhuyễn (sao cho ở dạng nhão đồng nhất), có thể trộn bằng máy trộn cánh khuấy, tốc độ 1000 vòng/phút (chú ý đậy nắp thùng trộn và giữ an toàn khi trộn), cũng có thể trộn thủ công; thận trọng và liên tục. 4. Kiểm tra chất l−ợng chất sơn khuôn đ−ợc tiến hành đo tỷ trọng độ nhớt và sa lắng. 5. Chất sơn khuôn đ−ợc cất giữ bảo quản trong thùng kín có nắp đậy để bảo đảm chất l−ợng sản phẩm khoảng 6 tháng (đựng trong thùng nhựa hoặc kim loại), khi sử dụng lại khuấy trộn đều. Các chỉ tiêu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra chất l−ợng hỗn hợp sơn khuôn đ−ợc cho thấy ở bảng sau. Bảng Các Chỉ tiêu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra chất l−ợng TT Chỉ tiêu Nội dung 1 Thành phần hỗn hợp Phân tích các thành phần pha chế 2 Độ đồng nhất dung dịch Quan sát bằng mắt hoặc kính phóng đại, kiểm tra độ đồng nhất của dung dịch. Phân tích độ sa lắng hay thể vẩn theo thời gian (h). 3 Tỷ trọng Đo tỷ trọng bằng tỷ trọng kế ở 200C hoặc cân khối l−ợng chia cho thể tích: ρ= v m ρ: g/cm3; g/ml ; hoặc đo bằng Bômê kế 4 Độ nhớt của dung dịch Đo độ nhớt Engle của chất lỏng bằng cách đo thời gian (S) chảy hết 200cm3 chất lỏng ra khỏi bình chuẩn ở 200C (qua lỗ φ4 hoặc φ5) 5 Chất l−ợng chịu nhiệt - Kiểm tra thành phần chủ yếu và tạp chất. - Kiểm tra độ hạt qua bộ sàng tiêu chuẩn. - Kiểm tra độ chịu lửa để xác định nhiệt độ bắt đầu biến dạng của mẫu (hỗn hợp vật liệu và chất dính tối −u). Báo cáo tóm tắt đề tàI Nghiên cứu khoa học và phát triển cấp bộ công nghiệp Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc gang Thép hợp kim chất l−ợng cao thay thế nhập ngoại để đúc các chi tiết máy phục vụ xuất khẩu Cơ quan chủ quản: Tổng công ty thép việt nam Cơ quan chủ trỡ: Viện Luyện kim đen Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thị Hằng nhỮng ng−Ời thực hiện chính 1. Tô Duy Ph−ơng, PGS. TS. Tr−ởng phòng,Viện Khoa học Vật liệu 2. Nguyễn Văn Tuân, Kỹ s−, cán bộ -nt- 3. Trần Ngọc Bách, Kỹ s− đúc -nt- 4. Nguyễn Phúc Hải, Ktv -nt- 5. Nguyễn Đức Huấn, Kỹ s− -nt- 6. Lê Xuân Hiền, Ktv -nt- 7. Trần Văn Bạt, Kỹ s− đúc, Giám đốc, Trung tâm ĐLK Hà Nội 10. Vũ Hữu Trí, Kỹ s− đúc -nt- 11.Kiều Thị Tồn, Kỹ s− đúc -nt- 12. Ngô Văn Ch−ơng, Kỹ s− đúc -nt- 13. Nguyễn Thị K.Ph−ợng Kỹ s− đúc, Viện Công nghệ 14. Nguyễn Đức Minh, Kỹ s− luyện kim, P. Giám đốc XN, Công ty CK Hà Nội 15. Nguyễn Vây, Kỹ s−, Giám đốc Xí nghiệp, Công ty TNHHNN1TV Mai Động 16. Nguyễn Sơn Đông, Kỹ s− đúc, Giám đốc, Công ty CK Xây dựng Phúc Sơn Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Nội dung Báo cáo Tổng kết đề tài mở đầu Phần I, Tổng quan về đề tài Phần II, Nội dung và ph−ơng pháp nghiên cứu đề tài Phần Iii, Kết quẢ nghiên cứu đạt đ−ợc và đánh giá kết quẢ Phần iV, Kết luận Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp mở đầu Mục tiêu đề tàI - Nghiên cứu tỡm ra công nghệ chế tạo hỗn hợp bền nhiệt cao, chống dính bám từ vật liệu chịu lửa có ở Việt Nam để làm chất sơn khuôn đúc các chi tiết máy bằng gang, thép hợp kim chất l−ợng cao. - Triển khai chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc ổn định, giá thành thấp cung cấp cho các nhà máy đúc hàng xuất khẩu. Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Phần I, Tổng quan về đề tàI 1.1. Sơ l−ợc tènh hènh nghiên cứu đề tàI 1.1.1. Tỡnh hỡnh nghiên cứu ở n−ớc ngoài Anh, ấn Độ có FOSECO International Ltđ, FOSECO mould coating CERAMOL ở Anh. Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, úc, Nhật, Sec, Thái Lan Hãng FOSECO ấn Độ, Thái Lan đã cung cấp trên thị tr−ờng Việt Nam chất sơn khuôn DM, L.E.N, Z Hãng Tế Nam - Trung Quốc có các loại sơn khuôn FA407, FQ 607L, FAH 500,FAH 580,FAT 290. Cộng Hoà SEC cú patent số 126554CS 1.1.2. Tỡnh hỡnh nghiên cứu ở trong n−ớc. Công ty Cơ khí Hà Nội đã phải nhập chất sơn khuôn của n−ớc ngoài. Viện Khoa học Vật liệu đã có nghiên cứu từ năm 2004, Công ty 1 thành viên Mai Động, Cơ khí Hà Nội, Công ty Cơ khí Trần H−ng Đạo, Công ty Cơ khí xây dựng số 7, Liên Ninh, Công ty Cơ khí xây dựng số 5 Tây Mỗ, Công ty Cơ khí Đông Anh .v.v.. Cụng ty CP chế tạo Bơm Hải Dương Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp 1.2. Cơ sở lý luận để nghiên cứu đề tàI 1.2.1. Hiện t−ợng cháy dính cát ở vật đúc 1.2.1.1. Cháy dính cát cơ học hiện t−ợng kim loại lỏng len lỏi chiếm chỗ các lỗ nhỏ giữa các hạt cát.., các hạt cát bị kim loại liên kết lại 1.2.1.2. Cháy dính cát hoá học / Fe / + 1/2 O2(g) = ( FeO) (1) ( FeO ) + ( SiO2)cát = ( FeO.SiO2) (2) / Mn / + 1/2O2(g) = ( MnO ) (3) ( MnO ) + ( SiO2)cát = ( MnO.SiO2) (4) ( MgO ) + ( SiO2)cát = ( MgO.SiO2) (5) Đề tàI Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Báo cáo Tổng kết Chất sơn khuôn manhờzi Bề mặt khuôn nhẵn Giọt kim loạI Giọt kim loại Khuôn Chất sơn khuôn silicát Phản ứng cháy cát Giọt kim loạI Giọt kim loạI βquắc ở 573o C αquắc ở 870oC α Tridimit ở 1470oC α Cristobenit ở 1713o C lỏng β q α q tăng 0,2%, γt β T 0,2%, βC α C 3,7%, α q α T 0,2%, α T α C 16% 1.2.2. Chức năng của lớp sơn phủ bền cơ, bền nhiệt - Phòng chống hiện t−ợng cháy dính cát ở vật đúc. - Tăng độ bền và độ chịu lửa lớp bề mặt tránh cho khuôn không bị bong tơi, lở sụt cát. - Tăng độ nhẵn bề mặt khuôn sẽ làm tăng độ nhẵn bề mặt vật đúc Yêu cầu kỹ thuật đối với chất sơn khuôn: - Chất sơn khuôn có tính chịu nhiệt cao, - Không biến đổi thành phần, chất l−ợng trong quá trỡnh chế biến, - Bảo đảm cỡ kích hỡnh học của sản phẩm đúc đúng thiết kế. - Lớp sơn phủ trên mặt khuôn nhẵn, mịn, bền không bị bong tróc thành lớp tách khỏi mặt khuôn, - Có tính linh động tốt, có độ nhớt nhất định để khi sơn phủ không để lại vết chổi quét hoặc không - Chất sơn khuôn đúc phải tạo đ−ợc dung dịch huyền phù để có thể dễ dàng quét lên bề mặt khuôn, - Chất sơn khuôn phải có hàm l−ợng khí thấp nhất, ít sinh khí để hạn chế rỗ khí ở vật đúc. - Chất sơn khuôn đúc phải khô nhanh, có tr−ờng hợp tự đống cứng nhanh, - Chất sơn khuôn đúc phải có tính l−u biến tốt để đáp ứng các yêu cầu đồng đều, - Chất sơn khuôn đúc phải có tính kinh tế khi sử dụng, Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp -Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp - Để tăng độ xít chặt không dạn nứt cơ học phải pha trong dung môi tạo gen huyền phù có độ co ở nhiệt độ cao thấp và không nhạy phân huỷ nhiệt. - Để nâng cao độ bền cơ học dung môi, kết dính phải có nhiệt độ nóng chảy cao – Bentônít cao alumi và có độ nhớt cao. - Để chống bào mòn và ăn mòn ôxy hoá khử chất sơn khuôn phải ít sinh khí CO2, CO, CH4 tạo môi tr−ờng ôxy hoá khử với các phản ứng: C + CO2 = 2CO, (6) C + 2H2 = CH4, (7) 1.2.2. Chức năng của lớp sơn phủ bền cơ, bền nhiệt - Dung dịch huyền phù phải có độ nhớt và tỷ trọng cần thiết, sao cho khối dung dịch đồng nhất, sự sa lắng đông tụ chậm xuất hiện Vận tốc sa lắng U = (15)η ρρ 9 )(2 0 2 −r g u )(2 9 0ρρ η −Kích th−ớc hạt phân tán r = (16) 100x H HH 0 n0 − Độ sa lắng (18) -Tính bền nhiệt (SiO2) 1723 oC, (ZrO2.SO2) 1900 oC, Bôxít Al203 2030 oC, Magnesit MgO 1900oC Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp 1.2.3.1. Dung môi - Xăng, Dầu hoả: C8H18 (isooctan) và C6H5CH3 (mêtyl benzen), mùi khó chịu, dễ bay hơi, dễ bắt lửa, tỷ trọng ρ=0,65-0,8g/cm3 - Xylen: C6H4(CH3)2 (đimêtyl benzen) mùi hắc nh− xăng và dầu hoả, dễ bay hơi, dễ bắt lửa, tỷ trọng ρ ~ 0,8g/cm3. - Tôluen: C6H5CH3 (mêtyl benzen) mùi đặc tr−ng giống mùi benzen, sôi ở 1100C tỷ trọng < 0,8g/ cm3. - Cồn 96o- R−ợu êtylíc tinh cất sẽ thu đ−ợc r−ợu 95,5%, tỷ trọng =0,8 g/cm3. 1.2.3. Những đặc tính của dung môi và chất kết dính trong hỗn hợp sơn khuôn Dung môi R−ợu cồn Xăng 92 Dầu hoả Xylen Ghi chú Tốc độ hoà tan Nhanh 1 Tr. bỡnh 1,5 Chậm 1,8 Chậm 2,5 Nhựa thông nghiền nhỏ lọt qua sàng 0,3mm - Nhựa thông, mùi thơm đặc tr−ng, nóng chảy ở 75- 135oC không hoà tan trong n−ớc, hoà tan trong r−ợu, cồn, toluen, xylen, xăng, dầu hoả, tạo thành dung dịch dễ bắt lửa làm khô nhanh lớp sơn, tỷ trọng ρ= 1,07 – 1,09 Bảng 4, Tốc độ hoà tan của nhựa thông 1.2.3.2. Chất kết dính Phần II, Nội dung và ph−ơng pháp nghiên cứu Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Báo cáo Tổng kết Thiết bị Đo kiểm, phân tích, đánh giá -Kiểm tra độ chịu nhiệt bằng ph−ơng pháp đo độ biến dạng - trong lò ở ~1550OC - dùng đèn xỡmỏ đốt đốt trên bề mặt hỗn hợp sơn khuôn ở ~1600OC. - Xác định bằng hỡnh thái (chảy, biến mềm, phồng, rộp, co thắt, nứt, bong.. ) và đo độ co từ rỡa mép vào 2.1. Ph−ơng pháp và thiết bị nghiên cứu đề tàI - Chế tạo hỗn hợp bột bằng nghiền trộn trên máy nghiền-Nghiền trộn hỗn hợp đ−ợc tiến hành trong máy nghiền trộn 2,5 kW - Đo kiểm, phân tích, đánh giá ở thiết bị xác định độ sa lắng – thể vẩn, thiết bị đo tỷ trọng, thiết bị đo độ nhớt Engle, phân tích thành phần hoá bằng ph−ơng pháp hoá học máy TQ(UV1201V), TQNL (Jenway- Anh), phân tích độ xít chặt, độ bền chắc và cấu trúc của lớp hỗn hợp sơn trên máy JSM-6490, JEOL, máy AXIOVERT 40 MAT, thử nghiệm hỗn hợp sơn, Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp 2.2. Nghiên cứu lựa chọn thành phần hỗn hợp sơn khuôn tối −u trên cơ sở ôxýt manhêzi 2.2.1. Đặc tính của hỗn hợp sơn khuôn 1. Tính huyền phù-không phát sinh sa lắng, phân lớp - tính đồng đều 2. Tính dễ sơn, linh hoạt, không bong tơi, có tính l−u biến tốt, 3. Không chảy đọng, đảm bảo lớp sơn dày đều từ trên xuống d−ới, tỷ trọng hợp lý không quá loãng. 4. Độ dày lớp sơn bảo đảm ~0,15 – 0,4 mm, thẩm thấu đạt đến độ sâu thích hợp ~2- 3 lần đ−ờng kính hạt cát; các khe hở giữa các hạt cát ở mặt khuôn đ−ợc che bịt kín, tránh nứt nẻ, bong cát. 5. Độ bền lớp sơn cao, không bị nứt, hỏng khi vận chuyển, ghép khuôn, độ bền ở nhiệt độ cao, không biến dạng. 6. Sinh khí của sơn ít; tránh tạo thành rỗ khí trên bề mặt vật đúc. 7. Chống cháy cát cao; khi nguội-lớp sơn có thể tự bong tách ra khỏi bề mặt 8. Bảo đảm vệ sinh cho ng−ời lao động; không độc hại. Nguyên liệu làm sơn phải dễ mua, giá rẻ, an toàn phòng cháy, để lâu không biến chất. Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp TT Chỉ tiêu Tỷ trọng g/cm3 Độ nhớt (∅5250)S Thể vẩn (%) sau 1h Độ sa lắng (sau 1h) Ghi chú 1 N−ớc sạch 1 6 - - 2 Cồn + MgO (SK.3) 1,28 10 92 8 3 Xăng + MgO 1,22 9 96 4 4 Dầu hỏa + MgO 1,15 10 93 7 5 Xi len + MgO 1,25 9 96 4 6 Cồn + Graphít 1,32 11 88 12 Graphít ch−a đủ mịn 2.2.3. Nghiên cứu lựa chọn thành phần hỗn hợp sơn khuôn tối −u Bảng 4, Các tính chất kĩ thuật cơ bản của hỗn hợp sơn khuôn sơn sử dụng dung môi khác nhau T.t. Loại liệu Thành phần chính (%) Cỡ hạt K/l−ợng riêng MgO Cr2O3 Fe2O3 Al2O3 CaO SiO2 mm g/cm 3 1. Manhêzi Nga 86,65 0,85 1,7 1,25 0,23 2,5 1,0 2,96 2. Manhêzi TQ1 82,54 1,85 2,4 0,85 0,65 4,5 1,0 3,16 3. Manhêzi TQ2 78,12 3,85 0,15 2,25 0,54 3,6 1,5 3,0 0 4. Manhêzi HQ 89,20 0,15 4,03 0,74 2,72 2,93 1,0 3,26 5. Manhêzi VN 80,12 0,67 2,42 0,65 3,25 4,6 2,0 3,15 Đề tài chọn bột manhêzi của Trung Quốc với cỡ hạt 1 mm 2.2.2. Nghiên cứu lựa chọn bột chế hỗn hợp sơn khuôn Bảng 3, Thành phần nguyên liệu chính để chế tạo bột Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Báo cáo Tổng kết Nghiệm thu TT Loại vật liệu % theo chất khô % theo dung dịch sơn 1 MgO 83-90 56-58 2 Cồn (Công nghiệp) - 47 3 Chất dính 4-10 2-5 4 Phụ gia ~6,66 ~2 5 CaO ~2 ~1 Bảng 5, Thành phần hỗn hợp sơn khuôn - Hỗn hợp sơn trong cồn và dầu hoả-độ nhớt cao hơn khoảng 10s. - Hỗn hợp sơn trong dầu hoả-thể vẩn và tỷ trọng thấp nhất. - Hỗn hợp sơn trong xăng- độ sa lắng thấp nhất, độ nhớt thấp, thể vẩn cao. - Các dung môi cồn, dầu hoả, xăng thích hợp sơn khuôn manhêzi. - Chất phụ gia tạo nên huyền phù của n−ớc sơn, th−ờng dùng các chất vô cơ Al(HPO4) (Hydro phốt phát nhôm), đất sét hoặc bentônít. - CaO trong hỗn hợp khi phản ứng với n−ớc trong dung môi. CaO + H2O → Ca(OH)2 (20) Ca(OH)2 sẽ khô tự nhiên khi phản ứng với CO2 trong không khí. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O (21) - Để lựa chọn đ−ợc thành phần hỗn hợp sơn khuôn đúc tối −u đề tài đã tiến hành các mẫu thí nghiệm với thành phần hỗn hợp theo bảng 6. - Bột MgO có độ hạt khoảng15 – 45 àm, 95% l−ợng bột lọt qua sàng 0,0063 mm. Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Báo cáo Tổng kết Đợt Thành phần hỗn hợp (g) mẫu Manhêzi Chất kết dính Dung môi pha (MgO) Al(HPO4) Al2O3 Bentônít CaO Nhựa thông Cồn Xăng Dầuhoa Xylen Tôluen M1 200 6 - - - 10 - 200 - - - M2 200 6 - - - 10 200 - - - - M3 200 - 5 10 - 10 - - 200 - - M4 200 - 5 10 - 10 - - - 200 - M5 200 - - - 5 10 - - - - 200 M6 200 - - - 5 10 200 - - - - M7 200 - - 10 - 10 200 - - - - M8 200 - - 10 - 10 - - 200 - - M9 200 - - 10 - 10 200 - - - - M10 200 - - 10 - 10 - 200 - - - M11 200n−ớc - - 10 - 15 - - 200 - - M12 200n−ớc - - 10 - 15 - - 200 - - M13 200n−ớc - - 10 - 10 - - 200 - - M14 200n−ớc - 10 15 - 15 - 200 - - - M15 200n−ớc - 10 - - 15 - 200 - - - M16 200 - 10 - - 15 - - - 200 - M17 200 - 10 - - 15 - - - 200 - M18 200 - 10 15 - 10 200 - - - - M19 200 - 10 15 - 10 - - - - 200 M20 200 - - 15 - 15 - - - - 200 Bảng 6, Các đợt thử nghiệm nghiền trộn, pha chế hỗn hợp sơn khuôn đúc - Kết quả NC lựa chọn thành phần HH sơn tối −u là các mẫu M14 & M18. - Thành phần theo trọng l−ợng là 200g MgO, 10g Al2O3, 15g bentônít, 10-15g nhựa thông, 200g cồn hoặc xăng. Xem Bảng 7. - Hỗn hợp sơn của đề tài t−ơng đ−ơng loại FQT 290 của Trung Quốc. Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Bảng 7, So sánh hỗn hợp sơn khuôn của đề tài với các loại sơn khuôn của Trung Quốc Đặc tính kỹ thuật Các loại hỗn hợp sơn khuôn Trung Quốc Sơn khuôn SK 3 FQ 407 FQH 500 FQT 290 Tỷ trọng g/cm3 1,15 – 1,35 1,60- 2,00 1,40 – 1,80 1,25 – 1,35 Màu sắc đen trắng đục vàng nhạt vàng nhạt Độ nhớt (φ4,25oC)s 13 - 17 15 - 21 13 - 18 10 - 11 (∅5) Thể vẩn (sau 2 h) 98 98 97 92 - 96 ( sau 1h) Phạm vi sử dụng Gang, kim loại màu thép Thép Mn cao Thép Mn cao Thành phần chính Bột graphít Zecôni Bột MgO MgO 2.3. Nghiên cứu công nghệ nghiền tuyển, pha chế hỗn hợp sơn khuôn đúc Công nghệ nghiền tuyển −ớt, nghiền tuyển khô đạt kết quả bột mịn tới khoảng 20àm. 2.3.1. Qui trỡnh công nghệ nghiền tuyển chế tạo bột manhêzi Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Sơ đồ qui trỡnh công nghệ Sạn manhêzi N−ớc Sàng lọc Tuyển, rửa Nghiền −ớt = đạn Khuấy Cấp liệu Tháo vào bể lắng Chắt bột Lọc bột Phơi, sấy bột Bao gói sản phẩm Nghiền trộn Tách –lọc mịn Sạn manhêzi Sàng lọc Tuyển từ Nghiền đạn các cỡ Cấp liệu Tách bột Thu bột mịn Bao gói sản phẩm Nghiền trộn hỗn hợp sơn Tách –lọc mịn Cấp chất kết dính a. Sơ đồ công nghệ nuớc, b. Sơ đồ công nghệ khô Hỡnh 15, Sơ đồ công nghệ chế tạo hỗn hợp sơn khuôn nuớc, khô Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp 2.3.2. Nghiên cứu pha chế tạo tạo hỗn hợp sơn khuôn mẫu Qui trỡnh pha chế chất sơn khuôn 1. Cân đủ thành phần hỗn hợp chất chịu lửa MgO; vật liệu chính của hỗn hợp sơn khuôn và chất phụ gia cho vào thùng trộn. 2. Cân đủ l−ợng chất kết dính cho mẻ trộn, hoà tan chất dính vào trong dung môi tan (cồn công nghiệp 96o, xăng). Chất kết dính dạng khô độ hạt < 1- 3 mm cho vào thùng trộn để hoà tan trong khoảng 10- 30 phút. 3. Cho dung dịch đã hoà tan chất kết dính vào thùng chứa MgO, trộn đều và nhuyễn (sao cho ở dạng nhão đồng nhất), có thể trộn bằng máy trộn cánh khuấy, tốc độ 1000 vòng/phút (chú ý đậy nắp thùng trộn và giữ an toàn khi trộn), cũng có thể trộn thủ công; thận trọng và liên tục. 4. Kiểm tra chất l−ợng chất sơn khuôn đ−ợc tiến hành đo tỷ trọng độ nhớt và sa lắng. 5. Chất sơn khuôn đ−ợc cất giữ bao quản trong thùng kín có nắp đậy để bảo đảm chất l−ợng san phẩm khoang 6 tháng (đựng trong thùng nhựa hoặc kim loại), khi sử dụng lại khuấy trộn đều. Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp 2.4. Nghiên cứu chế tạo thử sẢn phẩm hỗn hợp sơn khuôn đúc hệ manhêzi Hỡnh 13, Các mẫu sơn khuôn thí nghiệm có so sánh với loại zecôni số 0 - Mỗi đợt đã tiến hành ~ 5 thí nghiệm - chọn ra kết quả đặc tr−ng (bảng 8). - Các mẫu thí nghiệm (hỡnh 15), 11 đợt thử nghiệm theo bảng 6. Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp 2.4. Nghiên cứu chế tạo thử sẢn phẩm hỗn hợp sơn khuôn đúc hệ manhêzi Đợt Thành phần hỗn hợp (g) mẫu Manhêzi Chất kết dính Dung môi pha (MgO) Al(HPO4) Al2O3 Bentônít CaO Nhựa thông Cồn Xăng Dầuhoả Xylen Tôluen M10 200 - - 10 - 10 - 200 - - - M11 200n−ớc - - 10 - 15 - - 200 - - M12 200n−ớc - - 10 - 15 - - 200 - - M13 200n−ớc - - 10 - 10 - - 200 - - M14 200n−ớc - 10 15 - 15 - 200 - - - M15 200n−ớc - 10 - - 15 - 200 - - - M16 200 - 10 - - 15 - - - 200 - M17 200 - 10 - - 15 - - - 200 - M18 200 - 10 15 - 10 200 - - - - M19 200 - 10 15 - 10 - - - - 200 M20 200 - - 15 - 15 - - - - 200 Bảng 8, Kết quả chế tạo thử nghiệm hỗn hợp sơn khuôn hệ manhêzi Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Bảng 9, Chỉ tiêu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra chất l−ợng TT Chỉ tiêu Nội dung 1 Thành phần hỗn hợp Phân tích các thành phần pha chế 2 Độ đồng nhất dung dịch Quan sát bằng mắt hoặc kính phóng đại, kiểm tra độ đồng nhất của dung dịch. Phân tích độ sa lắng hay thể vẩn theo thời gian (h). 3 Tỷ trọng Đo tỷ trọng bằng tỷ trọng kế ở 200C hoặc cân khối l−ợng chia cho thể tích: ρ: g/cm3; g/ml ; hoặc đo bằng Bômê kế 4 Độ nhớt của dung dịch Đo độ nhớt Engle của chất lỏng bằng cách đo thời gian (S) chảy hết 200cm3 chất lỏng ra khỏi bỡnh chuẩn ở 200C (qua lỗ φ4 hoặc φ5) 5 Chất l−ợng chịu nhiệt - Kiểm tra thành phần chủ yếu và tạp chất. - Kiểm tra độ hạt qua bộ sàng tiêu chuẩn. - Kiểm tra độ chịu lửa để xác định nhiệt độ bắt đầu biến dạng của mẫu (hỗn hợp vật liệu và chất dính tối −u). ρ= v m 2.5. Nghiên cứu thử nghiệm, đánh giá kết quẢhỗn hợp sơn khuôn đúc gang thép hợp kim chất l−ợng cao ởmột số nhà máy đúc 2.5.1. Thử nghiệm các hỗn hợp sơn khuôn để đúc các sản phẩm Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp H.17, HH sơn khuôn M18 2.5.1. Thử nghiệm các hỗn hợp sơn khuôn để đúc các sản phẩm H. 20 HH sơn khuôn M16 Khuụn còn dính cát Bề mặt đ∙ gia công Hỡnh 16, Khuụn cỏt H.19, HH sơn khuôn M14 H.18, HH sơn khuôn M12 Hỡnh, Sản phẩm đúc thép Cr, Mn-xyclon sử dụng hỗn hợp sơn khuôn MgO -M12, M14, M16, M18 Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Vật đúc còn dính cát Bề mặt đ∙ gia công Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp 1. Đúc thép hợp kim Crôm cao x−ởng đúc thuộc Viện Khoa học Vật liệu 2. Đúc thép hợp kim và thép 45. Hỗn hợp sơn khuôn M18 (SK-3) đã đ−ợc sử dụng để triển khai sơn khuôn đúc đúc tại Công ty Cổ phần Cơ khí Mê Linh. Một chi tiết đúc thép X22H18C2, khối l−ợng 15kg, đ−ờng kính∅450, dầy 23mm, 2 chi tiết đúc thép 45 khối l−ợng 30kg/ cái, đ−ờng kính∅360 dầy 25mm đã sử dụng hỗn hợp sơn khuôn của đề tài. Kết quả vật đúc không bị cháy bám cát, dễ làm sạch, bề mặt nhẵn t−ơng tự nh− chất sơn khuôn hiện đang sử dụng tại x−ởng. 3. Đúc thép Mangan cao. Tại Viện Công nghệ, hỗn hợp sơn khuôn của đề tài đã đ−ợc sử dụng để sơn ruột khuôn cát n−ớc thuỷ tinh cho đúc răng gầu xúc loại 16kg, kết quả chất l−ợng bề mặt tốt, bong cát nh− chất sơn zecôni đang sử dụng. Công ty Cơ khí Xây dựng Phúc Sơn, Văn Điển Đánh giá chung - HH sơn khuôn chứa MgO, bentônít, nhựa thông + cồn, xăng và dầu hoả là thích hợp. - Hỡnh 20 HH sơn khuôn 200gMgO, 5gCaO, 10g nhựa thông + cồn vẫn còn dính cát, HH của MgO với Al2O3 không thích hợp. Ban đầu có Al(HPO4), - HH sơn khuôn M14,M18 đạt đ−ợc bề mặt nhẵn; đặc biệt là chi tiết đúc sử dụng M14 có bề mặt nhẵn có độ chính xác ca (Viện KHVL). - HH sơn khuôn M18 (SK-3) đúc thép X22H18C2 không bị cháy dính bám cát, dễ làm sạch, bề mặt nhẵn (Cty CK Mê Linh - HH sơn khuôn M18 (SK-3) đúc răng gầu xúc kết quả chất l−ợng bề mặt tốt (Viện Công nghệ) - HH sơn khuôn M18 đúc các chi tiết lớn thép mangan, crômniken chịu mài mòn và bền nhiệt đạt kết quả tốt (Công ty CKXD Phúc Sơn). 2.5.2. Kết quả nghiên cứu thử nghiệm, đánh giá kết quả sử dụng hỗn hợp sơn khuôn đúc gang thép hợp kim chất l−ợng cao ở một số nhà máy đúc Báo cáo Tổng kết Đề tàI Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Bảng 9, Thành phần hoá các mẫu đặc tr−ng Ký Thành phần hoá (%) Ghi chú hiệu MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3T TiO2 CaO P S Khác mẫu M1 94,24 0,35 0,23 0,48 0,01 1,34 0,01 0,005 . PTViệnĐC M2 66,78 6,64 0,69 0,97 0,01 4,21 0,04 0,002 . PTViệnĐC M3 67,21 4,04 0,46 0,83 0,02 1,64 0,02 0,008 . PTViệnĐC M4 68,14 4,44 0,46 0,91 0,01 1,17 0,02 0,017 . PTViệnĐC M5 68,24 4,72 4,86 0,92 0,02 0,94 0,01 0,004 . PTViệnĐC M6 64,24 2,55 1,67 1,08 0,02 1,12 0,01 0,008 . PTViệnĐC M11 69,19 5,96 2,66 0,92 0,01 1,65 0,40 0,00 . 133 TN M12 68,00 4,34 1,63 0,88 0,02 3,00 0,02 0,001 . PTViệnĐC M13 68,24 4,55 2,34 0,98 0,01 1,34 0,01 0,002 . PTViệnĐC M14 67,13 12,55 1,85 3,42 0,01 3,11 0,40 0,00 . 134 TN M16 61,21 4,80 7,30 0,78 0,01 3,05 0,30 0,00 . 135 TN M18 67,80 9,72 4,17 2,04 0,01 3,89 0,40 0,00 . 136 TN Phần Iii, Kết quẢ nghiên cứu đề tài và đánh giá kết quẢ 4.1. thành phần hoá Báo cáo Tổng kết Đề tàI Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Bảng 10, Xác lập độ chịu nhiệt của các hỗn hợp sơn khuôn Mẫu Môi tr−ờng Hỡnh thái chịu nhiệt Độ co Ghi chú M lò đèn /OC/ Biến Phồng Rộp Nứt Bong Cháy /mm/ xỡ mềm M5 X - 1550 lớn lớn lớn - nhỏ - 3 bắt lửa M6 X - 1550 nhỏ nhỏ nhỏ - - - 2,5 khôngbắtlửa M8 - X 1600 - - nhỏ - nhỏ - 2 bắt lửa M10 - X 1600 - - nhỏ - - - 2 bắt lửa M11 - X 1600 - - - nhỏ - - 1,5 bắt lửa M12 X - 1600 - - - - - - 1 bắt lửa M14 X - 1550 - - - - - - - bắt lửa M16 X - 1550 - - - - - - - bắt lửa M17 - X 1600 - - - - - nhỏ 1 bắt lửa M18 - X 1600 - - - - - - - khôngbắtlửa 4.2. Độ chịu nhiệt - Kết quả phân tích thành phần hoá, hàm l−ợng MgO xê dịch từ 67 đến 69%, hàm l−ợng silic xê dịch từ 4 đến 5%, thành phần nhôm do tăng c−ờng kết dính bentônít nên có hàm l−ợng cao hơn một chút so với tiêu chuẩn dự tính, phốt pho cao hơn có thể do sử dụng hydrôphốtphát nhôm. - Phân tích ở Viện địa chất khoáng sản thành phần phốt pho là d−ới 0,04%P đạt tiêu chuẩn. - Thành phần hoá học của hỗn hợp sơn khuôn đúc đã đạt yêu cầu kỹ thuật, chỉ tiêu chất l−ợng đối với sản phẩm; ổn định: 67-69%MgO,4-5%SiO2,1,6-2,6%Al2O3, 0,7-1%Fe2O3T,1-2%CaO, P,S<0,04%. Đề tàI Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Báo cáo Tổng kết 3mm 2mm 1,5mm 1mm Biến mềm nhỏ M14, Đèn xỡ Phồn g rộp M12, Lò tần số M8, Đèn xỡM6, Lò tần sốM5, Lò tần số Rộp nhỏ M18, Đèn xỡ Hỡnh 21, Hỡnh thái biến dạng nhiệt ở nhiệt độ 1550O–1600OC M02, Đèn xì M01, Đèn xì 6,5mm Báo cáo Tổng kết Đề tàI Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Hỗn hợp Khối l−ợng riêng Độ co /kg/dm3/ /mm/ M01 2,99 3 M02 1,97 2 M03 2,50 1,5 M5 1,99 3 M6 2,08 2 M8 2,34 1,5 M10 2,04 1 M12 2,12 0,02 M14 2,00 0,00 M16 2,09 0,01 M17 2,12 0,00 M18 2,10 0,00 Bảng 11, Độ co thắt ở nhiệt độ 1550O–1600OC cho thấy độ chịu nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn đúc có so sánh với hỗn hợp sơn khuôn silicát - HH sơn khuôn đạt yêu cầu của các nội dung nghiên cứu về độ chịu nhiệt. - HH sơn khuôn của MgO với bentônít và nhựa thông + dung môi xăng, dầu, cồn đều đạt tiêu chuẩn. - Thành phần hoá học của hỗn hợp sơn khuôn đạt độ bền nhiệt ổn định là 68%MgO, 5%SiO2,1,63%%Al2O3, 0,88% Fe2O3T, 0,02%TiO2, 3%CaO, P,S<0,04%. - Các mẫu hỗn hợp silicát có độ co lớn 2 lần so với hỗn hợp sơn khuôn MgO, - Khối l−ợng riêng HH sơn khuôn xê dịch trong khoảng từ 1,9 đến 2,3 kg/dm3. - HH sơn khuôn M14,18 không xuất hiện bong vẩy, không tạo gợn và hổng khí, có độ co không đáng kể - độ bền nhiệt ổn định cao. - So sánh với sản phẩm sơn khuôn của FOSECO - Hệ số thu hồi sản phẩm khoảng 98%, tỷ lệ phế phẩm dự tính chỉ khoảng 1,5%. Báo cáo Tổng kết Đề tàI Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp 2,0 1,0 ∆ l / % / Hỗn hợp sơn khuôn silicát Hỗn hợp sơn khuôn manhêzi Š ƒƒ ƒ ƒ ƒ ƒ Š Š Š Š Š Š ƒ 500 1000 1500 OC Hỡnh 23, Độ biến dạng nhiệt của các mẫu hỗn hợp sơn khuôn cát 3.3. Các tính chất cơ học của hỗn hợp sơn khuôn đúc 3.4. Hỡnh thái của lớp hỗn hợp sơn khuôn - Các lớp phủ của hỗn hợp sơn khuôn còn l−u lại trên bề mặt sản phẩm các thép crôm, mangan - cao có cấu trúc bền chắc, phủ kín, xít chặt, dễ dàng bong tróc -- Tạo cho bề mặt sản phẩm đúc nhẵn sau giải phóng khuôn - Mẫu M14 cho thể bền chắc spinel rõ rệt. Hỗn Khối l−ợng Độ bền nén hợp riêng Tải trọng phá C−ờng độ huỷ mẫu kháng nén /kg/dm3/ /kG/cm2/ /kG/cm2/ M11 2,12 129,0 22,1 M12 2,00 372,2 86,9 M13 2,09 504,6 228,5 M14 2,12 555,7 273,4 M16 2,18 514,8 260,2 M18 2,10 474,2 161,7 Bảng 12, Các tính cơ học của hỗn hợp sơn trên khuôn cát Báo cáo Tổng kết Đề tàiNghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp H. 24, Sơnkhuụn M7 H. 29, Sơnkhuụn M16 Hỡnh Ảnh EDS mặt gãy của mẫu hỗn hợp sơn khuôn H.33, Sơn khuụn M16 Hỡnh, Ảnh cấu trúc hiển vi quang học của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M14, Tẩm thực hệ Glyceregia, , H. 26, Sơnkhuụn M12 H. 28, Sơnkhuụn M14 H.35, Sơn khuụn M20 H.31, Sơn khuụn M12 H.32b, Sơn khuụn M14 Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp -Hỗn hợp sơn khuôn đã thể hiện rõ vai trò chịu nhiệt, che chắn bề mặt để không gây phản ứng cháy cát dẫn đến dính bám vào sản phẩm thép đúc. - Hỗn hợp sơn khuôn đã làm cho cấu trúc bề mặt của sản phẩm thép mịn hơn - Hỗn hợp sơn khuôn hầu nh− không còn dính lại trên bề mặt thép, chứng tỏ độ sạch bề mặt cao. - Hỗn hợp sơn trên bề mặt sản phẩm đúc chỉ quan sát thấy ở mẫu M16, còn nhiều lỗ khí, xốp. - Cấu trúc gần bề mặt sản phẩm có cỡ hạt thô. 3.5. phân tích, đánh giá hiệu quẢ kinh tế, KhẢ nĂng áp dụng vào thực tế sẢn xuất - Tất cả các loại vật liệu này ở trong n−ớc đều có và giá thành không quá 4000đ/kg. - Sử dụng các sạn manhêzi sau lò- có hiệu quả về độ bền nhiệt, vỡ những chất kém bền nhiệt đã bị phân huỷ. - Không bị hạn chế về chủng loại dung môi pha; xăng, dầu, cồn đều sử dụng đ−ợc nên sẽ giảm giá thành dung môi và mùi khó chịu của xylen và tôluen. 3.5.1. Nguyên vật liệu Báo cáo Tổng kết Đề tàI Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp - Công nghệ chế tạo bột MgO đã hoàn chỉnh; nghiền tuyển cả trong n−ớc lẫn nghiền khô tạo ra bột có độ mịn tới 15 àm. - Công nghệ pha chế hỗn hợp sơn khuôn tối −u là bảo đảm độ đồng nhất, khối l−ợng riêng từ 1,9 đến 2,3 kg/dm3, độ nhớt từ 9 đến 10S, độ sa lắng sau 1 giờ từ 4 đến 8, thể vẫn từ 92 đến 96% đạt yêu cầu đề ra. 3.5.2. Công nghệ chế tạo - Đo, kiểm, phân tích đánh giá - thiết bị phổ biến, có độ tin cậy cao, điều kiện đo kiểm, phân tích không phụ thuộc, một số loại tự chế tạo đạt yêu cầu. 3.5.3. Phân tích, đo kiểm đánh giá - Hệ số thu hồi sản phẩm từ thực nghiệm mẫu là khoảng 98%, tỷ lệ phế phẩm không xác định đ−ợc nh−ng dự tính khoảng 1,5%. 3.5.4. Xác lập hệ số thu hồi - tỷ lệ phế phẩm - Rộng rãi - Thay thế hàng nhập ngoại của TQ, ấn Độ, Thái Lan, Anh, úc… - FOSECO có loại tới 30 đến 40.000đ/kg 3.5.5. Khả năng áp dụng vào thực tế sản xuất Báo cáo Tổng kết Đề tài Nghiên cứu Khoa học và Phát triển cấp Bộ Công nghiệp Phần VI, Kết luận 1.Nghiên cứu cơ sở chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc đã thu đ−−ợc kết quả về độ đồng nhất, huyền phù, độ nhớt, độ sa lắng, thể vẩn, độ xít chặt, độ chịu nhiệt thoát khí, che chắn bề mặt bền chắc, không gây phản ứng 2.Việc tiến hành thí nghiệm là trên cơ sở patent của Cộng Hoà Sec, tài liệu của FOSECO và Trung Quốc, đã chọn đ−−ợc thành phần hỗn hợp sơn khuôn tối −u là 200g MgO, 10g bentônít + 5g Al2O3(Sơn nhũ), 15g nhựa thông hoà trong dung môi 200g cồn, xăng hoặc dầu hoả. 3.Qui trỡnh nghiền, tuyển bột MgO khô, −−ớt, trộn, pha chế hỗn hợp với chất kết dính và dung môi đã đ−−ợc hoàn chỉnh. 4.Hỗn hợp sơn khuôn đã đạt đ−−ợc đồng nhất với độ mịn bột khoảng 20 đến 30àm, khối l−−ợng riêng từ 1,9 đến 2,3kg/dm3, độ nhớt từ 9 đến 10S, độ sa lắng sau 1 giờ từ 4 đến 8, thể vẩn từ 92 đến 96%, đạt các chỉ tiêu đề ra. 5.Hỗn hợp sơn khuôn MgO + Bentônít (+5% Al2O3) + nhựa thông đã đ−−ợc sử dụng thử nghiệm ở một số cơ sở sản xuất; X−−ởng đúc Viện Khoa học Vật liệu, Viện Công nghệ, Công ty Cổ phần Cơ khí Mê Linh, Công ty Cơ khí Xây dựng Phúc Sơn, 6.Hỗn hợp sơn khuôn đã đạt độ chịu nhiệt cao; không biến mềm, phồng rộp, chứa khí, co thắt, che chắn bề mặt bền chắc, không gây phản ứng dính bám cát vào sản phẩm. 7.Thành phần hoá của hỗn hợp sơn khuôn manhêzi tối −u là 67-69%MgO, 4-5%SiO2, 1-2%Al2O3, 0,7-1%Fe2O3T, 1-2%CaO, P<0,04, S< 0,001, 8. Độ bền nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn manhêzi cao, độ biến dạng nhiệt so với hỗn hợp sơn khuôn silicát nhỏ hơn 2 lần (về độ co thắt). 9.Hỗn hợp sơn khuôn trên bề mặt sản phẩm các thép crôm, mangan cao có cấu trúc spinel bền chắc, phủ kín, xít chặt. Hỗn hợp sơn khuôn manhêzi đã làm cho cấu trúc bề mặt của sản phẩm thép mịn hơn, bề mặt sản phẩm nhẵn bảo đảm yêu cầu chính xác về cỡ kích hỡnh học. 10.Hệ số thu hồi sản phẩm khi sử dụng hỗn hợp sơn khuôn manhêzi khoảng 98% ( tỷ lệ phế phẩm chỉ khoảng 1,5%) các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đảm bảo, giá thành sản phẩm có thể chỉ bằng 70% nhập ngoại.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfBáo cáo- Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc gang thép hợp kim chất lượng cao thay thế nhập ngoại để đúc các chi tiết máy phục vụ sản xuất.pdf